【CN109738873A】一种ADSB抗干扰防欺骗地面单站系统【专利】

利用多普勒效应的ADS-B欺骗式干扰检测方法陈蕾;吴仁彪;卢丹【摘要】广播式自动相关监视(ADS-B)技术是一种空管监视技术,由于其与传统监视技术相比有定位精度高、更新速度快且设备成本低的优点而受到国际民航组织的大力推广.但由于其信道不加密、数据协议公开等特性,使其极易受到各种有意无意的欺骗干扰影响,严重威胁空中交通安全.本文提出了一种综合利用各种类型的ADS-B消息的单天线单个接收机的干扰检测方法:一方面通过接收机解码信息估算出多普勒频率信息,另一方面通过对接收信号进行直接频率估计获得多普勒频率信息,集合同一航迹的各个航迹点,可分别得到一组报告频率和一组估计频率,通过判别两组多普勒频率估值变化是否一致来检测出欺骗干扰.本方法充分利用目标广播的各种类型的消息,提高了检测效率.相比于现有的其他方法,此方法实现成本低,易于工程实现,仿真实验验证了方法的有效性.%Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) technology is an air traffic controlpared with the traditional surveillance technology,ADS-B have a higher positioning accuracy,faster update speed and lowercost,thus has been vigorously promoted by the International Civil Aviation Organization (ICAO).However,due to its non-encrypted channels and the openness of data protocols,it is vulnerable to all kinds of deception and interference,seriously threatens air traffic safety.This paper presents an interference detection method for single-antenna and single receiver:on the one hand,On the one hand,the Doppler frequency is estimated by the receiver decoding reports;on the other hand,the Doppler frequency information is obtained by direct frequency estimation of the receivedsignal.Collecting each track point of the same track can obtain a set of report frequency and a set of estimated frequency respectively.The deception jamming is detected by judging whether the two sets of Doppler frequency estimates are consistent or not.The method takes full advantage of various types of messages broadcast by the target to improve the detection pared with other existing methods,this method is lower in cost and easier to implement in engineering.Simulation results show the effectiveness of the method.【期刊名称】《信号处理》【年(卷),期】2018(034)006【总页数】7页(P722-728)【关键词】广播式自动相关监视;欺骗式干扰;单天线;多普勒频率【作者】陈蕾;吴仁彪;卢丹【作者单位】中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津300300;中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津300300;中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津300300【正文语种】中文【中图分类】TN911.71 引言广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，简称ADS-B)技术是一种新的监视技术，通过结合全球卫星定位系统实现精确的定位，将其位置、速度、飞机身份与类型及飞行状态等各种信息经过扩展断续震荡编码，形成扩展断续震荡信号，经调制通过射频数据链连续广播其自身飞行状态及位置速度等相关信息，以实现更加可靠的监视。

一种四通道ADS-B地面站的防欺骗综合解决方法
赵也;彭文希;李家蓬;陈琴
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2024(37)4
【摘要】随着航空交通的不断发展,ADS-B技术已成为一种广泛应用的航空导航和监控技术。

然而,ADS-B信号容易受到恶意干扰和欺骗,进而威胁到飞行安全。

提出了一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法,旨在提高ADS-B信号的可靠性和目标真实性判定能力。

该方法综合应用四通道测向技术和测距技术,通过定位目标飞机的位置和朝向来判定其真实性,进而能够有效识别虚假目标,从而提升航空安全性,并展示了其在ADS-B系统中的潜在应用价值。

【总页数】3页(P45-46)
【作者】赵也;彭文希;李家蓬;陈琴
【作者单位】四川九洲空管科技有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.ADS-B地面站抗欺骗系统研究
2.一种ADS-B地面站自动测试系统的设计与实现
3.一种ADS-B地面站信号覆盖的仿真方法
4.一种基于机会参考源的分布式ADS-B 无源定位防欺骗方法
5.基于单站ADS-B测向技术的防欺骗系统研究
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专利名称：一种基于公钥密码算法的ADS-B防欺骗方法专利类型：发明专利
发明人：葛昊,刘岩,陈平,周覃,丁辉
申请号：CN202111451714.0
申请日：20211201
公开号：CN114143001A
公开日：
20220304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于公钥密码算法的ADS‑B防欺骗方法。

该方法首先要求所有广播ADS‑B信号的飞行器需提前发布其自身的公钥，该公钥可以被其他航空器查询，并定期更新；然后航空器在飞行过程中将周期性的整合自身的ICAO地址、时间戳和位置信息，并对其通过密钥进行签名，再通过ADS‑B信号将签名消息广播；最后周边的航空器和地面站接收该签名后通过查询ICAO地址找到其对应的公钥，并通过公钥对签名进行验证，从而获取完整的身份、时间和位置的基准点，并以此基准点验证ADS‑B信号的真实性。

申请人：中国电子科技集团公司第二十八研究所
地址：210007 江苏省南京市秦淮区苜蓿园东街1号
国籍：CN
代理机构：江苏圣典律师事务所
代理人：胡建华
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ADS—B地面站抗欺骗系统研究随着新一代监视手段ADS-B系统的不断发展，ADS-B系统存在的应用风险日益突出，特别是ADS-B应答信息安全问题，影响ATC对ADS-B系统信任，关系ADS-B系统可用与否。

因此，在这种应用发展趋势下，亟需提出有效的方案以解决存在的问题，降低应用风险。

标签：ADS-B；应用风险；信息安全针对ADS-B信息安全方面的问题，不少学者已提出一些经典的ADS-B信息抗欺骗对策。

文章在介绍这些对策并分析其优缺点的基础上，从其中对策之一的ADS-B数据独立校验和确认技术入手，提出ADS-B地面站抗欺骗系统信息处理方案，讨论了该抗欺骗系统的设计，详述了该系统的设计理念和工作流程。

最后，讨论地面站抗欺骗系统的核心技术，引出作为该系统技术支撑的单脉冲DOA估计方法。

1 系统核心技术介绍地面站抗欺骗系统是根据对目标发送ADS-B信息进行DOA估计而定位目标，再与其报文位置信息对比，获知信息的真伪，从而实现对抗应答信息的欺骗。

从对系统的分析了解，该系统工作的目的是ADS-B报文真伪判别，而其技术支撑是单脉冲DOA估计。

2 ADS-B信息抗欺骗经典对策针对ADS-B系统存在的风险，特别是ADS-B信息安全方面的问题。

对此，一些学者提出了以下几种保障ADS-B信息安全性，以提高ADS-B系统可靠性和保安性的方案。

2.1 建立备份系统其一，二次雷达备份系统。

其二，惯性导航备份系统。

其三，多点定位监视备份系统。

2.2 ADS-B信息安全管理和数据加密传输技术针对ADS-B通信方式的安全性不足和特殊包机活动等要求，相关专家学者提出，建立ADS-B用户信息管理体系和ADS-B数据安全传输系统的方法。

但是，这种方式适合我国航班需要提前申请的飞行活动，而不适合国外普遍采用的低空目视飞行等通用航空飞行，也不符合国际上提出的自由飞行的理念。

2.3 ADS-B数据独立校验和确认技术二次雷达等备份系统是对数据源的非独立校验，但当ADS-B作为唯一的监视系统时，为了确保信息的安全完整有效，必须对ADS-B数据进行独立校验。